一种细菌发酵罐的制作方法

1.本实用新型涉及细菌发酵设备技术领域，尤其涉及一种细菌发酵罐。


背景技术：

2.随着科学技术的快速发展，通过细菌的发酵来生产动物疫苗的占比越来越大。研究和利用细菌的特殊代谢途径，通过细菌发酵罐发酵细菌已成为生产动物疫苗的主要方式。但是现有的细菌发酵罐存在一些缺陷，一方面发酵罐是一个封闭的结构体。如果需要清洗只能通过人员通过人孔进入罐体内部进行清洗，人工清洗方式较为受限。
3.还有用高压水向罐体内部冲洗，但这种冲洗方式清洗效果差，搅拌轴和搅拌桨叶也很难清洗，所以导致局部的清洗不彻底，如果长期积垢的话将影响产品质量。
4.另一方面现有提高溶氧量是使用微生物发酵罐进气管的管口直接向罐内出气，使进气管中的气体与罐内液体的接触面小、接触时间短，会导致溶氧量低和溶氧利用不充分的问题。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种细菌发酵罐，包括：罐体；
6.罐体设置有内罐体，内罐体外部包裹有加热夹层；
7.罐体的顶端设有进料口；罐体的底端设有出料口；
8.加热夹层的侧壁设有加热介质入口和加热介质出口；
9.罐体的竖直方向设有搅拌轴；
10.搅拌轴顶端穿出至罐体外部，并连接有驱动电机；
11.搅拌轴上设有搅拌桨；
12.靠近内壳体顶部位置的搅拌轴上连接有搅拌横杆；
13.搅拌横杆上设有锯齿；
14.罐体底部插置有超声换能器；
15.内罐体的底部固设有溶氧分配器。
16.进一步需要说明的是，溶氧分配器设有加氧设备、加氧外环管和加氧内环管；
17.加氧设备通过供氧管道穿过罐体侧壁分别与加氧外环管和加氧内环管连通；
18.加氧外环管套设在加氧内环管外侧；
19.加氧外环管和加氧内环管分别通过支架固定在内罐体底部；
20.加氧外环管和加氧内环管上分别设有多个吹氧孔。
21.进一步需要说明的是，加氧外环管上多个吹氧孔的设置方向包括：向罐体顶部方向，向罐体侧壁方向以及向罐体底部方向。
22.进一步需要说明的是，加氧内环管上多个吹氧孔的设置方向包括：向罐体顶部方向，向罐体中心方向以及向罐体底部方向。
23.进一步需要说明的是，搅拌轴上交错设置多根搅拌桨。
24.进一步需要说明的是，加热介质采用加热水作为加热介质，或者采用加热油为加热介质。
25.进一步需要说明的是，内壳体内部设有液位计、ph传感器以及温度传感器。
26.进一步需要说明的是，超声换能器设有超声输出头、变幅杆、压电陶瓷圆盘换能器以及超声波发生器；
27.超声波发生器通过压电陶瓷圆盘换能器和变幅杆连接超声输出头；
28.变幅杆连接超声输出头伸入到内罐体内部。
29.从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：
30.细菌发酵罐能够实现超声波清洗，清洗力度强，清洁效果相比用高压水冲的效果好，不需要人工进入罐体内部，减少人身安全事故，提高了发酵罐的清洗效率。
31.溶氧分配器设置了加氧外环管和加氧内环管，并通过多方向喷射加氧，提高了溶氧利用率，进而提高产品质量。
32.搅拌横杆上的锯齿能够刺破产生的泡沫，达到消泡的目的。多根搅拌桨能够提高细菌发酵罐的搅拌效率。
33.通过溶氧分配器和搅拌桨叶联合作用达到发酵液中溶氧分配均匀的目的。
34.通过调节加热夹层内部加热介质的温度，能够起到调节细菌发酵液温度的作用。当需要升温时，从夹层进口通入一定温度的热水，夹层出口流出；当需要降温时从夹层进口通入一定温度的冷水，夹层出口流出。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为细菌发酵罐示意图；
37.图2为溶氧分配器示意图；
38.图3为超声换能器示意图。
具体实施方式
39.为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
40.本实用新型提供一种细菌发酵罐，如图1至3所示，包括：罐体1；罐体1设置有内罐体2，内罐体2外部包裹有加热夹层3；
41.罐体1的顶端设有进料口4；罐体1的底端设有出料口5；加热夹层3的侧壁设有加热介质入口6和加热介质出口7；罐体1的竖直方向设有搅拌轴8；搅拌轴8顶端穿出至罐体1外部，并连接有驱动电机12；搅拌轴8伸入至罐体1内部，并伸至靠近内壳体2底部位置；搅拌轴8上设有搅拌桨13；
42.优选地，搅拌轴8上交错设置多根搅拌桨13。
43.靠近内壳体2顶部位置的搅拌轴8上连接有搅拌横杆10；搅拌横杆10上设有锯齿11；
44.罐体1底部插置有超声换能器15；内罐体2的底部固设有溶氧分配器9。
45.其中，出料口用于出料、取样和通气；进料口用于进料和接种。
46.本实用新型中，驱动电机12驱动搅拌轴8旋转，进而使搅拌横杆10和搅拌桨13旋转对罐内部的细菌发酵液进行搅拌混合。搅拌桨13可以使得溶氧均匀，提高溶氧的效果。
47.搅拌横杆10上的锯齿11能够刺破产生的泡沫，达到消泡的目的，当然也可以加入少量的消泡剂配合使用。同时搅拌桨13能够提高细菌发酵罐的搅拌效率。
48.通过加热夹层3内部加注加热介质，实现对细菌发酵液进行加热，满足发酵要求。其中，加热介质采用加热水作为加热介质，或者采用加热油为加热介质。
49.通过液位计、ph传感器以及温度传感器获取到发酵过程数据，进而用户可以实时对发酵过程进行控制，使发酵过程满足需要。
50.本实用新型提供的细菌发酵罐在称某一元件或层在另一元件或层“上”，被“连接”或“耦合”至另一元件或层时，其可能直接在另一元件或层上，被直接连接或耦合至所述另一元件或层，也可能存在中间元件或层。相反，在称某一元件被“直接在”另一元件或层“上”，“直接连接”或“直接耦合”至另一元件或层时，则不存在中间元件或层。所有附图中类似的数字指示类似元件。如这里所用的，术语“和/或”包括相关所列项的一个或多个的任何和所有组合。
51.本实用新型提供的细菌发酵罐可能会使用便于描述的空间相对性术语，例如“在
…
下”、“下方”、“下部”、“以上”、“上方”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应当理解，空间相对性术语意在包括图中所示取向之外的使用或工作中的器件不同取向。例如，如果将图中的器件翻转过来，被描述为在其他元件或特征“下”或“下方”的元件将会朝向其他元件或特征的“上方”。于是，示范性术语“下方”可以包括上方和下方两种取向。可以使器件采取其他取向(旋转90度或其他取向)，这里所用的空间相对术语作相应解释。
52.本实用新型提供的细菌发酵罐所采用的术语仅做描述具体实施例的用途，并非意在限制本文件内的表述。如这里所用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还要理解的是，当用于本说明书时，术语“包括”指所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或增加。
53.进一步的讲，溶氧分配器9设有加氧设备21、加氧外环管23和加氧内环管24；
54.加氧设备21通过供氧管道22穿过罐体1侧壁分别与加氧外环管23和加氧内环管24连通；加氧外环管23套设在加氧内环管24外侧；加氧外环管23和加氧内环管24分别通过支架固定在内罐体2底部；加氧外环管23和加氧内环管24上分别设有多个吹氧孔25。
55.加氧外环管23上多个吹氧孔25的设置方向包括：向罐体1顶部方向，向罐体1侧壁方向以及向罐体1底部方向。
56.加氧内环管24上多个吹氧孔25的设置方向包括：向罐体1顶部方向，向罐体1中心方向以及向罐体1底部方向。
57.这里吹氧孔25可以通过交错的方式进行设置，比如相邻的两个吹氧孔向不同的方向吹氧，这样，可以实现多方向罐体内部提供氧气，保证溶氧更为充分。加氧设备21可以采用本领域常用的制氧设备，或者供氧设备，具体型号和形式不做限定，可以根据实际需要进行使用。
58.本实用新型中的超声换能器15设有超声输出头31、变幅杆32、压电陶瓷圆盘换能器33以及超声波发生器34；超声波发生器34通过压电陶瓷圆盘换能器33和变幅杆32连接超声输出头31；变幅杆32连接超声输出头31伸入到内罐体2内部。
59.压电陶瓷圆盘换能器33是一种电—力—声转换器，是指电信号和声信号通过材料的特性进行能量之间的相互转换。
60.超声波发生器34是把电能转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号。从放大电路形式，可以采用线性放大电路和开关电源电路，大功率超声波电源从转换效率方面考虑一般采用开关电源的电路形式。
61.本实用新型中，在进行超声清洗时，发酵罐加满水，开启超声波发生器进行超声清洗。超声波发生器连接压电陶瓷圆盘换能器，压电陶瓷圆盘换能器连接变幅杆和超声输出头，变幅杆和超声输出头起着增加振幅的作用，能够把超声波传入水中。超声功率为100～2500kw，调节超声频率为15～40khz。
62.作为本实用新型的实施方式，细菌发酵罐能够实现超声波清洗，清洗力度强，清洁效果相比用高压水冲的效果好，不需要人工进入罐体内部，减少人身安全事故，提高了发酵罐的清洗效率。
63.溶氧分配器设置了加氧外环管和加氧内环管，并通过多方向喷射加氧，提高了溶氧利用率，进而提高产品质量。
64.搅拌横杆上的锯齿能够刺破产生的泡沫，达到消泡的目的。多根搅拌桨能够提高细菌发酵罐的搅拌效率。
65.通过溶氧分配器和搅拌桨叶联合作用达到发酵液中溶氧分配均匀的目的。
66.通过调节加热夹层内部加热介质的温度，能够起到调节细菌发酵液温度的作用。当需要升温时，从夹层进口通入一定温度的热水，夹层出口流出；当需要降温时从夹层进口通入一定温度的冷水，夹层出口流出。
67.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。